package com.zym.application.utils;

import java.math.BigDecimal;

/**
 * 数学运算的扩展功能类
 */
public class MathExtend {
    // 默认除法运算精度
    private static final int DEFAULT_DIV_SCALE = 2;

    /**
     * 提供精确的加法运算。
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的和
     */
    public static double add(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数数学加和，以字符串格式返回
     */
    public static String add(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double subtract(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数数学差，以字符串格式返回
     */
    public static String subtract(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double multiply(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的数学积，以字符串格式返回
     */
    public static String multiply(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2).toString();
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到 小数点以后10位，以后的数字四舍五入,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double divide(double v1, double v2) {
        return divide(v1, v2, DEFAULT_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double divide(double v1, double v2, int scale) {
        return divide(v1, v2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用用户指定舍入模式
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale      表示需要精确到小数点以后几位
     * @param round_mode 表示用户指定的舍入模式
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double divide(double v1, double v2, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.divide(b2, scale, round_mode).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到 小数点以后10位，以后的数字四舍五入,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的商，以字符串格式返回
     */
    public static String divide(String v1, String v2) {
        return divide(v1, v2, DEFAULT_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位
     * @return 两个参数的商，以字符串格式返回
     */
    public static String divide(String v1, String v2, int scale) {
        return divide(v1, v2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用用户指定舍入模式
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale      表示需要精确到小数点以后几位
     * @param round_mode 表示用户指定的舍入模式
     * @return 两个参数的商，以字符串格式返回
     */
    public static String divide(String v1, String v2, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.divide(b2, scale, round_mode).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale) {
        return round(v, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理
     *
     * @param v          需要四舍五入的数字
     * @param scale      小数点后保留几位
     * @param round_mode 指定的舍入模式
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        return b.setScale(scale, round_mode).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果，以字符串格式返回
     */
    public static String round(String v, int scale) {
        return round(v, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理
     *
     * @param v          需要四舍五入的数字
     * @param scale      小数点后保留几位
     * @param round_mode 指定的舍入模式
     * @return 四舍五入后的结果，以字符串格式返回
     */
    public static String round(String v, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.setScale(scale, round_mode).toString();
    }

    /**
     * 单差值算法
     *
     * @param k     视值
     * @param a1    k的下线
     * @param a2    k的上线
     * @param c1    值的下线
     * @param c2    值的上线
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位
     * @return
     */
    public static double getV(double k, double a1, double a2, double c1, double c2, int scale) {
        /**
         * 原始对象算法展示
         * double v = ((k-a1)/(a2-a1))*(c2-c1)+c1;
         */
        double ka1 = MathExtend.subtract(k, a1);
        double a2a1 = MathExtend.subtract(a2, a1);
        double c2c1 = MathExtend.subtract(c2, c1);
        double v = MathExtend.add(MathExtend.multiply(MathExtend.divide(ka1, a2a1), c2c1), c1);
        return MathExtend.round(v, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }

    /**
     * 双差值算法
     *
     * @param a       第一个视值
     * @param b       第二个视值
     * @param a_s     第一个视值_上线
     * @param a_x     第一个视值_下线
     * @param b_s     第二个视值_上线
     * @param b_x     第二个视值_下线
     * @param a_x_b_x 第一个视值_下线_第二个视值_下线   的真是值
     * @param a_x_b_s 第一个视值_下线_第二个视值_上线   的真是值
     * @param a_s_b_x 第一个视值_上线_第二个视值_下线   的真是值
     * @param a_s_b_s 第一个视值_上线_第二个视值_上线   的真是值
     * @param scale   表示需要精确到小数点以后几位
     * @return
     */
    public static double getV(double a, double b, double a_s, double a_x, double b_s, double b_x,
                              double a_x_b_x, double a_x_b_s, double a_s_b_x, double a_s_b_s, int scale) {
        //第一步 算a 对 b_x 单差
        double a_b_x = getV(a, a_x, a_s, a_x_b_x, a_s_b_x, scale);
        //第二部算a 对 b_s 单差
        double a_b_s = getV(a, a_x, a_s, a_x_b_s, a_s_b_s, scale);
        //第三部算 b 对 a 的单差
        double value = getV(b, b_x, b_s, a_b_x, a_b_s, scale);
        return value;
    }

    /**
     * 将数字进行准确的舍位
     * @param v
     * @param scale
     * @return
     */
    public static Double floor(Double v,int scale) {
        if (scale < 0) {
            scale = 0;
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_FLOOR).doubleValue();
    }

    /**
     * 将数值准确进行进位
     * @param v
     * @param scale
     * @return
     */
    public static Double ceil(Double v,int scale) {
        if (scale < 0) {
            scale = 0;
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_CEILING).doubleValue();
    }
}